Turbo Boost 2.0, QuickSync, WiDi 2.0 oraz Clear Video & Picture HD - opis technologii Intela

Intel przy okazji nowych procesorów Intel Sandy Bridge wprowadził też parę technologii - i mamy tu na myśli technologie poprawione oraz całkowicie nowe. Zapoznajmy się z nimi i dowiedzmy się jakie korzyści mogą nam przynieść.

Intel Turbo Boost 2.0
Intel Turbo Boost zaprezentowany w drugiej generacji procesorów Intel Core to jak sama nazwa wskazuje, druga odsłona tej technologii, znanej już wcześniej z procesorów o nazwie kodowej Nehalem, w których pierwszy raz się pojawiła - czyli jeszcze w listopadzie 2008 roku. Co nam daje Intel Turbo Boost 2.0? W dwóch słowach? Zwiększa wydajność. Szerzej? Proszę bardzo:

Użytkownicy pamiętający czasy pierwszych procesorów 4-rdzeniowych doskonale kojarzą ówczesne dylematy: czy kupić wyżej taktowanego 2-rdzeniowca (np. Core 2 Duo E8400), czy może słabszego pod względem częstotliwości 4-rdzeniowca (np. Core 2 Quad Q9400)? Problemem było to, że w cenie 3-gigahercowego Core 2 Duo z 6 MB L2 (na 2 rdzenie) można było kupić najwyżej 4-rdzeniową jednostkę o taktowaniu 2,66 GHz i z 3 MB L2 na każde dwa rdzenie. Tym samym, w większości gier Core 2 Quad Q9400 (bo o nim tutaj mowa) był wolniejszy od Core 2 Duo E8400. Oczywiście były zastosowania, w których 4-rdzeniowiec był szybszy, ale nie było jednego słusznego wyboru jednostki centralnej do wszystkich aplikacji i gier. Technologia Intel Turbo Boost rozwiązała ten problem. Przyjrzyjmy się parametrom dość popularnej jeszcze do niedawna jednostki: Intel Core i7 860 (LGA1156):

Bazowa częstotliwość tego procesora wynosi 2,80 GHz i taką wartość wypisano na pudełku. Oczywiście jest to procesor 4-rdzeniowy. Tym samym, przynajmniej teoretycznie, nie ma on wyższego zegaru niż Core 2 Duo E8400 (3 GHz). Ale dzięki technologii Intel Turbo Boost częstotliwość obciążonych rdzeni kształtuje się następująco:

Gdy obciążamy 3 lub 4 rdzenie: 3,06 GHz
Gdy obciążamy 2 rdzenie: 3,33 GHz
Gdy obciążamy 1 rdzeń: 3,46 GHz

Tym samym, w przypadku gdy korzystaliśmy z aplikacji bądź gry, która wykorzystywała jeden bądź dwa rdzenie procesora, to Core i7 860 taktowany był w rzeczywistości zegarem 3,33, lub 3,46 GHz, a nie jak jest określone na pudełku 2,80 GHz. Tym samym ZAWSZE Core i7 860 był szybszy od Core 2 Duo E8400!

Innymi słowy: technologia Intel Turbo Boost raz na zawsze rozwiązała problem wyboru między wyżej taktowaną 2-rdzeniową jednostką, a działającym z niższą częstotliwością (teoretycznie) układem 4-rdzeniowym.

Skąd biorą się różne częstotliwości zależnie od liczby obciążonych rdzeni? Wynika to z maksymalnej wartości pobieranej (a więc i oddawanej) energii przez procesor. Mówi o tym określona dla każdej jednostki wartość współczynnika TDP. Procesor nie może w żadnym wypadku pobierać (jak i wydzielać) więcej energii. Ale wartość ta może wystąpić dopiero wtedy gdy dosłownie każdy tranzystor procesora obciążymy w maksymalnym stopniu, a więc mówimy o sytuacji gdy wykorzystujemy nie tylko wszystkie rdzenie procesora, ale i wszystkie jego pozostałe elementy, jak pamięć podręczną czy niezbędne do pracy kontrolery (np. pamięci RAM). Tym samym, jeśli wykorzystujemy powiedzmy 1 lub 2 rdzenie procesora, to mamy jeszcze spory zapas niewykorzystanego limitu energii, który możemy spożytkować na podwyższenie częstotliwości używanych rdzeni.

Sandy Bridge i Turbo Boost 2.0
Desktopowe procesory Core-i5 oraz Core-i7 mają po 4 rdzenie i mają pewną ustaloną częstotliwość taktowania rdzeni. Np. dla modelu Core-i5 2500K będzie to 3,3 GHz, a dla Core i7-2600K 3,4 GHz. Maksymalna częstotliwość podstawowego Turbo wynosi więc dla modelu Core-i7 2600K 3,8 GHz. Ta automatyzacja pozwala na wykorzystywanie tej technologii przez dosłownie każdego użytkownika, który nawet nie musi zdawać sobie sprawy, że z tego korzysta. Dzięki temu rozwiązanie Intel Turbo Boost 2.0 jest uniwersalne i nie wymaga żadnej wiedzy, ani też specjalnych działań użytkownika do prawidłowej pracy.

Pytanie: "Jak to się dzieje, że procesor sam przyśpiesza i w jakich dzieje się to warunkach"? Tutaj mam przykładowy film oraz grafikę - oba te elementy nieco rozwieją wątpliwości, a po nich postaram się jeszcze wytłumaczyć o co konkretnie chodzi.

Na grafice powyżej widzimy 4 rdzenie procesora. Niebieski słupek to standardowa prędkość rdzeni, a pomarańczowy kawałek słupka oznacza zwiększony mnożnik procesora, aby przyśpieszyć jego pracę w konkretnych sytuacjach.

I tak: kiedy na procesorze Core-i7 2600K taktowanym 3,4 GHz uruchomimy aplikację, która obciąży tylko jeden rdzeń (np. rozpakowujemy plik WinRAR'em), procesor wyłączy nieużywane rdzenie i zaoszczędzoną energię przydzieli do jednego pracującego rdzenia. Tym samym mnożnik zostanie podniesiony o +4, co z częstotliwości początkowej 3,4 GHz zrobi nam 3,8 GHz. Przyśpieszenie o 400 MHz, które da przyrost wydajności, a użytkownik nawet nie musi kiwnąć palcem.

Jeśli odpalimy aplikację, która obciąży 2 rdzenie (zdecydowana większość w tej chwili gier na rynku potrafi obsłużyć maksymalnie 2 rdzenie procesora) to procesor postąpi podobnie. Wyłączy nieużywane rdzenie i podniesie mnożnik na tych, które aktualnie pracują. I tak na procesorze pracującym z 3,4 GHz w momencie grania mamy więcej - tym razem o 2 mnożniki - do 3,6 GHz.
Myślicie, że to koniec? Nie... Intel Sandy Bridge potrafi podnieść też częstotliwość wtedy kiedy pracują wszystkie rdzenie procesora i też przyśpieszy naszą pracę. Wiele zależy tutaj od temperatury, ale wykonane w 32-nanometrowym procesie technologicznym jednostki są bardzo chłodne w związku z czym zawsze możemy liczyć na podniesienie taktowania przynajmniej o 1 mnożnik do góry.

To co odróżnia Turbo w wersji 2.0 od wersji 1.0 to tryb „Dynamic”, który wg zapewnień Intela zwiększa częstotliwość rdzeni (jednego, dwóch jak i wszystkich dostępnych) ponad „normalną” maksymalną częstotliwość Turbo (czyli w wypadku przykładowego procesora Core-i7 2600K - 3,8 GHz), ale uwaga: tylko przez pewien czas. Wyższa częstotliwość dostępna jest dla użytkownika, gdy układ procesora "stwierdził" nie osiągnął jeszcze maksymalnej założonej temperatury. Przez tą chwilę częstotliwość układu może być wyższa o 200 MHz lub więcej od maksymalnej ustalonej częstotliwości normalnego Turbo. Jakie konkretne korzyści z tego wynikają? Więcej niż połowa operacji na PC/notebooku to operacje, które trwają maksymalnie kilka sekund. Otwieranie przeglądarki, dokumentów, zdjęć w wysokiej rozdzielczości czy wreszcie zapisywanie tych samych plików trwa bardzo krótko. Właśnie wtedy Intel Turbo Boost 2.0 pozwoli procesorowi Intel Sandy Bridge na uwolnienie dodatkowej mocy przez co operacje będą wykonywane jeszcze szybciej.

Nie należy się, więc przywiązywać do częstotliwości taktowania, która jest opisana na opakowaniu procesora. W testowym notebooku ASUS G53SW mamy 4-rdzeniowy układ Intel Core-i7 2630QM, a jego nominalna częstotliwość to 2 GHz. Mało? Nie sądzę, tym bardziej, że osobiście jeszcze na "liczniku" nie widziałem mniej niż 2,4 GHz, a maksymalny tryb Turbo (aż 2,9 GHz) osiągam raczej często :)

Intel QuickSync
Intel QuickSync do kolejna nowość wprowadzona w procesorach Intel Sandy Bridge. Co daje nam ta technologia? Krótka piłka: po prostu DUŻO szybsze dekodowanie filmów. Bez zbędnego opisu od razu przestawię Wam film z targów elektroniki użytkowej CES gdzie jeden z inżynierów Intela przestawiał "na żywo" działanie technologii.

Nie trzeba być szczególnie obeznanym, aby zauważyć na tym filmie 2 rzeczy. Po pierwsze przy standardowej obróbce materiału wideo wykorzystujemy wszystkie 4 rdzenie procesora, a jednocześnie robimy to stosunkowo długo. Prowadzi to do frustracji i sprawia, że zaczynamy zajmować się czymś innym. Pan na wideo twierdzi, że można sobie zrobić kawę ;)

I tutaj ratuje nas technologia Intel QuickSync. Nie od dziś znany większości jest fakt, że karta graficzna znacznie lepiej radzi sobie z materiałem wideo niż procesor. A jak wiadomo w procesorach Intel Core drugiej generacji mamy też zintegrowany układ graficzny. Inżynierowie Intel'a postanowili go w sprytny sposób wykorzystać i to on pracuje nad materiałem, który zwykle robiłby procesor. Efekt? Widać na filmie - tylko jeden obciążony rdzeń procesora i 4 różne filmy wideo obrobione szybciej niż sam procesor zrobiłby jeden z nich. Ta technologia na pewno przyda się wszystkim, którzy lubują się we wrzucaniu filmików na popularne serwisy internetowe takie jak Youtube czy Facebook. Oczywiście nie jest to nic nowego, już od bardzo dawna producenci kart graficznych forsują swoje rozwiązania w tej kwestii.

Intel WiDi 2.0
Ile to razy znosiłem laptopa na parter domu gdzie stoi duży telewizor, nagle przypominałem sobie o kablach i całym tym ustrojstwie, które trzeba połączyć z telewizorem, aby cokolwiek można było na nim oglądnąć. Intel znalazł proste rozwiązanie i nazwał je Intel WiDi, czyli po prostu Intel Wireless Display. Jeszcze jakieś tłumaczenie? Obraz bez kabli to to o czym marzymy. Nie tylko nie musimy troszczyć się o odpowiednio długi kabel z laptopa do TV, ani o dobre umiejscowienie laptopa. Od tej pory może on leżeć na szafce, na drugim końcu pokoju, a my i tak komfortowo obejrzymy film na dużym ekranie. Technologia ta polega na przesyłaniu obrazu po domowej sieci WiFi. Jedyne co jest nam potrzebne to notebook z procesorem Intel Core oraz odbiornik przy telewizorze. Zobaczmy 2 filmiki - jeden tzw. "promo", a drugi z prawdziwego działania technologii podczas targów elektroniki użytkowej CES.

Myślę, że komentarz jest zbędny. Przynosimy laptopa i nic nie musimy robić, a po chwili mamy obraz bez kabli. Świetne rozwiązanie dla miłośników filmów czy przeglądania internetu. Niestety raczej ciężko będzie na tym grać ze względu na małe opóźnienie obrazu na odbiorniku względem notebooka, ale do filmów nadaje się idealnie!

Intel Clear Video HD oraz Intel Clear Picture HD
Dwie powyższe technologie to po prostu upiększacze obrazu od Intela. Można byłoby pisać i teoretyzować, ale jeśli chodzi o upiększanie obrazu to chyba najbardziej wymowny będzie właśnie sam zapis wideo.

Jak łatwo zobaczyć dzięki tym mechanizmom w procesorach Intel Core drugiej generacji dopasujemy sobie obraz do własnych potrzeb (kontrast, głębia kolorów itd), a także poprawimy samą jakość tego obrazu sprzętowo co widać w drugiej części filmu powyżej.

Mamy nadzieję, że ten krótki artykuł przybliżył nieco działanie technologii zastosowanych w procesorach Intel Sandy Bridge.